免耕对土壤物理性质及作物产量的影响

在位于黄河流域半干旱区清水河县,设置免耕不同轮作方式对土壤物理性质及作物产量的影响试验。对免耕不同耕作方式下,土壤团粒结构、总孔隙度、水热变化及作物产量进行了测定。结果表明:经3 a的免耕+轮作后,土壤团粒结构,总孔隙度和水分含量均有逐年增加的趋势,其中留茬覆盖处理尤为明显。秸秆覆盖处理土壤团聚体在0.25~0.5 mm之间含量最高;常规耕作与留茬不覆盖在0.1~0.25 mm之间达到最高值。说明,留茬覆盖有利于形成大粒径的团聚体颗粒,留茬不覆盖处理对于土壤微结构的形成有良好的促进作用。同时,土壤总孔隙度在不同年际间均表现为留高茬覆盖留低茬覆盖留高茬留低茬常规耕作,可见,免耕不同轮作方式对土壤的改善有一定的积极作用。实施免耕的前2 a,作物产量不稳定,甚至造成减产,第3年免耕增产效应有所显现。     

免耕秸秆覆盖对旱作麦田土壤温度的影响

通过2001~2004年的大田试验研究了免耕秸秆覆盖对黄土高原西部旱地麦田土壤温度的影响。结果表明,土壤温度与气温关系密切;雨季土壤贮水多会导致土壤比热增大而来年早春地温回升慢;免耕秸秆覆盖与传统耕作的地温差不受天气状况的影响。与传统耕作相比,免耕秸秆覆盖可以稳定土壤温度,白天升温较慢,下午至夜间降温更慢。免耕秸秆覆盖降低春小麦全生育期的平均温度0.5℃~1.6℃,拔节至成熟期降低得更多,但对休闲期土壤温度影响不大。免耕秸秆覆盖春小麦经济产量可提高8.8%~28.8%,但产量与耕层平均地温无明显相关性。     

不同耕作方式对小麦田杂草的发生及小麦产量的影响

探讨四川省小麦田免耕不覆盖稻草、免耕覆盖稻草、翻耕3种不同耕作方式下杂草发生规律以及小麦生长差异,结果表明,免耕处理可减少杂草的发生,免耕加5 000 kg/hm2稻草覆盖量可有效控制小麦田杂草的发生;免耕不覆盖稻草和翻耕处理在小麦播后2周左右杂草有1个出苗高峰,因此应在小麦播种后第2周对杂草进行化学防除.3种不同耕作方式下对小麦生长发育影响较大的杂草为禾本科杂草和繁缕;覆盖稻草可在一定程度上促进小麦出苗后的生长,产量也较未覆盖处理和翻耕处理高.     

免耕对粮食产量及经济效益的影响评述

根据国内外有关免耕的试验研究成果,总结了免耕措施对粮食生产及农田经济效益的影响。对于干旱缺水的我国北方地区,如果采取合理的作物轮作,科学的去除杂草方法,免耕后粮食产量一般还高于传统耕种,同时,由于节能、省工、减少操作工序和生产成本等,免耕的投入产出效益也往往高于传统耕作。     

免耕直播对谷子耗水量、水分利用效率及产量的影响

于2011—2013年在河北省农林科学院旱作农业研究所深州试验站,通过对比免耕直播和常规旋耕播种对黑龙港地区谷子耗水量、产量及水分利用效率的影响,以期为黑龙港地区谷子免耕直播栽培技术提供理论依据。结果表明:(1)与旋耕处理相比,2012年土层5 cm、15 cm和100 cm处,免耕处理土壤贮水量变化量显著降低,2013年在25 cm和35 cm土层,免耕处理土壤贮水量变化量显著降低。(2)与旋耕处理相比,免耕处理下谷子产量显著升高,2012年和2013年分别提高6.12%和9.67%,耗水量分别降低8.57%和0.48%,水分利用效率分别升高16.13%和10.21%。(3)穗长、穗重、穗粒重与产量多元回归分析结果表明,穗长与产量呈极显著正相关关系(P<0.01),穗重与产量呈显著正相关关系(P<0.05)。(4)谷子生长期内的平均气温与谷子株高呈显著负相关关系,与千粒重呈极显著正相关关系。日照时数和降水量均与穗长、穗重和穗粒重呈显著正相关关系,而风速与穗长、穗重和穗粒重呈显著负相关关系。综上,在黑龙港地区免耕与旋耕相比,谷子产量可以提高7.90%,耗水量生育期内降低4....     

免耕覆盖对春小麦灌浆期干物质积累特性及最终产量的影响

以常规耕作处理作对照,研究了免耕覆盖下春小麦灌浆期间干物质积累分配特性和产量变化,结果表明,高、低秸秆覆盖量下春小麦灌浆期间干物质积累量比常规耕作分别高16.1%、9.8%,免耕秸秆覆盖为春小麦籽粒和产量形成提供了更充足的物质来源;与常规耕作比,免耕覆盖处理的春小麦在花后21-28 d时干物质积累量有个快速增加阶段;在干物质的运转分配中,免耕覆盖对春小麦灌浆期积累的干物质在各个器官间的分配比例影响较小。相对于常规耕作而言,免耕秸秆覆盖处理提高了春小麦产量,其产量的增加主要依赖于花前光合产物的积累,对花后光合产物调用较少。低覆盖量下春小麦较常规耕作增产11.68%,高量覆盖较常规增产18.52%。     

未来气候变化情景下我国主要粮食作物产量变化模拟

采用气候模式BCC-T63与作物模式WOFOST相结合的研究方法,在多年试验数据和模型适宜性验证的基础上,模拟分析了未来100 a(2000～2100年)气候变化情景下我国主要粮食作物发育和产量变化趋势.主要的粮食作物选取东北区域的玉米、华北区域的冬小麦和南方区域的双季稻.东北区域为东经120°～135°,北纬40°～50°,主要以黑龙江、吉林和辽宁三省区为研究对象;华北区域为东经111°～123°,北纬35°～41°,主要包括京、晋、冀和鲁等地;南方区域为东经109°～120°,北纬25°～30°,主要包括湖南、湖北以及江西等地.结果表明:东北地区玉米生育期会缩短,其中,中熟玉米平均缩短3.8 d,晚熟玉米平均缩短1.4 d,产量也会相应地下降,中热玉米平均减产3.3%,晚熟玉米平均减产2.7%;华北地区冬小麦的生育期平均缩短8.4 d;产量平均减产10.1%;南方早稻生育期平均缩短4.9 d,晚稻生育期平均缩短4.4 d,早稻的产量变化范围为1.9%～-9.5%,平均减产3.6%,晚稻的产量变化范围为2.2%～-7.3%,平均减产2.8%.     

保护性耕作对北疆麦后复种青贮玉米田地温和作物生长的影响

2013年在新疆生产建设兵团第七师130团七连8号地段大田,小麦收获的同时,秸秆粉碎还田,然后采取免耕播种和铧式犁翻耕后播种两种耕作方式,对比研究保护性耕作对北疆复播田土壤温度及复播作物生长发育的影响规律。试验结果表明:保护性耕作条件下土壤温度具有明显的阶段性变化,在复播玉米LAI达到1之前秸秆覆盖具有降温效用,土壤温度低于翻耕处理,之后则具有保温作用。整个生育期免耕田土壤温度变化平缓,累积温度、累积温差及日平均温差均低于翻耕处理。免耕处理下作物生育期后移,干物质积累主要在生育后期,产量及干物质积累略低于翻耕处理。     

免耕轮作对西北荒漠绿洲小麦、玉米产量和光合特性的影响

针对我国西北荒漠绿洲区传统精耕细作土地沙化和生产力水平低的农业生产现状,于2016—2018年在甘肃省武威市凉州区设小麦/玉米→小麦/玉米、小麦-冬油菜→玉米、小麦→玉米3种轮作模式,小麦免耕留茬和传统耕作两种耕作模式,研究了免耕轮作对作物光合特性、叶绿素含量和产量性状的影响.结果表明:不同耕作方式之间,小麦/玉米→小...     

辽西干旱半干旱区免耕行间深松培土对土壤水分及玉米产量的影响

为了探究免耕行间深松培土(集成模式)对辽西干旱半干旱区土壤水分、水分利用效率及玉米产量的影响,依托辽宁省北票市蒙古营乡沈阳农业大学定点试验田,通过监测土壤水分和玉米产量,探讨不同耕作方式(旋耕CK、深松、翻耕、免耕秸秆覆盖、集成模式)对干旱半干旱区春玉米地土壤水分、产量、水分利用效率以及经济效益的影响.结果表明:(1)...     

Interactions between the tillage system and crop rotation on the crop yield and weed populations under arid conditions

Field experiments were conducted in Iran in order to determine the interactions between the tillage system and crop rotation on weed seedling populations and crop yields from 2002 to 2005. No tillage, shallow tillage and deep tillage were the main plots and three crop sequences comprising continuous wheat (W‐W), wheat–canola–wheat–canola (C‐W) and wheat–safflower–wheat–safflower (S‐W) were the subplots. Bromus japonicus, Carthumus lanatus, Polygonum aviculare, Lolium temulentum and Avena ludoviciana were found to be the dominant species. The initial weed population in 2002 was estimated at 65 seedlings per m² and B. japonicus (～35 seedlings per m²) was the most abundant species, followed by A. ludoviciana and L. temulentum. The dominant weed species mostly did not favor the combination of S‐W and C‐W with any tillage type. For the B. japonicus population, S‐W in combination with moldboard plowing indicated the lowest seedling population. In conclusion, the crop sequence in combination with tillage would help to control troublesome weed species. Safflower and canola were determined to be effective in reducing the grass weeds. The inclusion of these crops in rotation also increased the total revenue of the cropping systems because of the higher sale price of canola and safflower.     

耕作措施对宁南山区缓坡地土壤团聚体及作物产量的影响

为探讨不同耕作措施对宁南山区缓坡耕地轮作体系土壤团聚体特征及作物产量的影响,在2015—2016年期间,开展了玉米-马铃薯轮作条件下传统平作(CK)、垄沟不覆膜(NH)、垄沟半覆膜(HP)和垄沟全覆膜(WP)4种不同耕作措施试验研究。结果表明:不同耕作措施对表层0～20 cm土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体影响均较为显著,对20～40 cm土层影响不显著;CK、WP和HP处理下0～20 cm土层范围内均为>5 mm和2～5 mm土壤机械稳定性团聚体含量高,而NH处理下为1～2 mm和0.5～1 mm土壤机械稳定性团聚体含量高,分别为16.25%、13.38%。CK处理下>5 mm土壤机械稳定性团聚体占比为30.99%,显著高于其他三种耕作方式,而NH处理下1～2 mm、0.5～1 mm和0.25～0.5 mm的土壤机械稳定性团聚体含量显著高于其他三种耕作方式。水稳性团聚体则表现为各处理>5 mm所占比例急剧下降。CK处理下显著低于其他处理,含量为1.96%。土壤机械稳定性团聚体平均重量直径(MWD)在NH、HP和WP处理下表层0～20 cm和底层20～40 cm显著...     

农田冬季覆盖作物对土壤有机碳含量和主作物产量的影响

从冬闲覆盖作物对土壤有机碳的固定及覆盖作物对主作物产量的影响等方面对国内外有关覆盖作物环境改良机理的最新研究结果进行了总结分析。认为,长期轮作覆盖作物可以增加土壤有机碳,提高微生物的活性,而且对主作物的产量提高有不同程度的促进作用。     

耕作模式与氮肥运筹对土壤主要理化性状及作物产量的影响

在冬小麦-夏玉米轮作条件下,以小麦品种矮抗58和玉米品种郑单958为材料,研究了不同耕作方式(小麦季深耕、玉米季免耕;小麦季旋耕、玉米季免耕)及不同氮肥总量(540,420,300 kg·hm~(-2))和不同氮肥运筹方式(不同追肥比例及追肥时期)对豫东潮土和豫南砂姜黑土物理性状及氮含量的周年变化以及作物产量的影响。结果表明:深耕能显著降低潮土和砂姜黑土20~40 cm土层土壤容重,显著提高两类土壤20~40 cm土层土壤总孔隙度以及田间持水量,且深耕处理下两类土壤周年作物产量分别比旋耕处理增加4.30%和2.63%;土壤全氮以及碱解氮含量均随着氮肥施用总量的增加而升高,在氮肥施用量相同条件下,追施氮肥前土壤全氮和碱解氮含量随着底施氮量的增加而升高,追施氮肥后随着追氮量的增加而增加。研究认为,本试验条件下,考虑到经济效益,建议采用小麦季隔年深耕而玉米季免耕直播的耕作方式,在潮土区的B1C3(小麦季300 kg·hm~(-2)纯氮,按照底肥与拔节期追肥之比为1∶1施入,玉米季240 kg·hm~(-2)纯氮,按底肥与拔节期追肥大喇叭口期追肥之比为2∶1∶1施入)施肥模式,和砂浆黑土地区的B2C1(小麦季240 kg·hm~(-2)全底施,玉米季180 kg·hm~(-2)纯氮,底肥与拔节期追肥之比3∶1施入)施肥模式为两地最优的氮肥施用模式。     

Pleiotropic effects of herbicide‐resistance genes on crop yield: a review

The rapid adoption of genetically engineered herbicide‐resistant crop varieties (HRCVs)—encompassing 83% of all GM crops and nearly 8% of the worldwide arable area—is due to technical efficiency and higher returns. Other herbicide‐resistant varieties obtained from genetic resources and mutagenesis have also been successfully released. Although the benefit for weed control is the main criteria for choosing HRCVs, the pleiotropic costs of genes endowing resistance have rarely been investigated in crops. Here the available data of comparisons between isogenic resistant and susceptible varieties are reviewed. Pleiotropic harmful effects on yield are reported in half of the cases, mostly with resistance mechanisms that originate from genetic resources and mutagenesis (atrazine in oilseed rape and millet, trifluralin in millet, imazamox in cotton) rather than genetic engineering (chlorsulfuron and glufosinate in some oilseed rape varieties, glyphosate in soybean). No effect was found for sethoxydim and bromoxynil resistance. Variable minor effects were found for imazamox, chlorsulfuron, glufosinate and glyphosate resistance. The importance of the breeding plan and the genetic background on the emergence of these effects is pointed out. Breeders' efforts to produce better varieties could compensate for the yield loss, which eliminates any possibility of formulating generic conclusions on pleiotropic effects that can be applied to all resistant crops. © 2013 Society of Chemical Industry     

绿洲灌区地膜利用方式与灌水量对玉米产量形成的协同效应

通过不同地膜利用方式(NT:前茬玉米覆膜收获后免耕,次年直接播种;RT:秋免耕春覆膜;CT:传统耕作覆膜)和不同灌水水平(I1:全生育期灌水450 mm;I2:495 mm;I3:540 mm)下玉米干物质积累和产量构成的响应规律,揭示地膜利用方式和灌溉量调控玉米产量形成的机制,为覆膜种植玉米集成利用免耕和限量灌溉技术提供理论和实践依据。结果表明,NT和RT覆膜免耕处理降低了玉米吐丝期前干物质积累量和群体生长率,分别较传统耕作覆膜处理平均降低32.4%和45.9%,但吐丝期后使干物质积累量和群体生长率分别提高7.4%和32.6%;灌水减量至495 mm未造成干物质累积量和生长率降低。NT和RT覆膜免耕处理使玉米单位面积穗数和百粒重较传统耕作覆膜处理平均分别提高13.4%和6.6%,进而使3 a平均产量提高5.4%;灌水减量至495 mm并未引起减产。通径分析进一步表明,有限灌水条件下覆膜免耕玉米主要通过增加双穗数和增大百粒重来提高籽粒产量。可见,集地膜覆盖和免耕为一体的覆膜免耕技术是干旱地区玉米生产较为理想的种植技术。     

Apera spica-venti population dynamics and impact on crop yield as affected by tillage, crop rotation, location and herbicide programmes

Apera spica‐venti is a winter annual grass and, increasingly, a severe weed problem in autumn‐sown crops. Non‐inversion tillage has become more common in Denmark in recent years, but may accentuate problems with A. spica‐venti. These problems may be avoided, if selected preventive and cultural weed management practices are adopted. To this end, we conducted a 4‐year field study investigating the effects of crop rotation, tillage method, location and limited herbicide input on A. spica‐venti population dynamics and crop yield. Additionally, detailed studies were performed on the fate of A. spica‐venti seeds when incorporated to different soil depths. The location with a lighter soil texture, cooler climate and higher rainfall favoured A. spica‐venti growth and consequently crop yield loss, especially in the crop sequence comprised only of autumn‐sown crops and with non‐inversion tine tillage. Incorporating A. spica‐venti seeds in the soil improved their survival, explaining the higher A. spica‐venti proliferation seen with tine tillage as opposed to direct drilling. The rotations including an even mixture of spring‐ and autumn‐sown crops did not lead to noteworthy changes in the A. spica‐venti population, irrespective of tillage method. Thus, in many regions, management of A. spica‐venti will require rotations that balance autumn‐ and spring‐sown crops.     

干旱气候对陇东南主要农作物产量影响的评估

以天水市境内7个气象站1961～2005年(代表站1936～2005年)的逐月、逐年降水资料及干旱灾害发生的次数、造成粮食减产等数据为基本资料,运用数理统计方法分析干旱灾害的时间分布特征及造成的损失程度.得出1961～2005年干旱发生的频率呈上升趋势,一年之内干旱发生的频率以伏旱最高,春旱最低.提出了干旱灾害对主要粮食作物产量的影响系数,建立了定量评估模式,并对粮食作物的种植风险程度进行了评述.